Co je ekvivalentní hmotnost?
Časní chemici definovali ekvivalentní hmotnost jako hmotnost jedné látky, která by reagovala s druhou na třetí. Když tito chemici studovali hmotu, uvědomili si, že reakce vždy probíhaly ve stanovených proporcích. Zdálo se, že mnoho z jejich reakčních složek přispívá stejnou úrovní aktivity, bez ohledu na reakci.
Na konci 18. století byly sestaveny tabulky ekvivalentních hmotností založené na reakcích vodíku. Jako standard byl použit vodík, který byl nejméně masivním prvkem; nicméně s mnoha prvky nereaguje snadno. Snadno čištěné a přístupné kovy snadno vytvářejí oxidy a byly často používány jako experimentální základ pro stanovení ekvivalentních hodnot.
Nárůst hmotnosti kovu byl připisován obsahu kyslíku v oxidu kovu. Tato hmotnost byla měřena, děleno osmi, a byla uvedena jako gramy ekvivalentní hmotnosti vodíku pro tento kov. Hmotnost byla vydělena osmi, protože kyslík reaguje s vodíkem v hmotnostním poměru osm ku jedné za vzniku vody. Kyslík byl považován za chemický opak vodíku. Moderní chemici by souhlasili s tím, že kyslík se účastní oxidačních reakcí a vodík při redukčních reakcích.
Tento postup fungoval dobře, dokud reakce nebyla příliš složitá. Mnoho kovů má různé oxidy, protože mohou dosáhnout stabilních sloučenin ve více než jedné valenční konfiguraci nebo oxidačním stavu. Když se chemici dozvěděli více o povaze reakcí, které prováděli, periodické schéma nahradilo předchozí tabulky.
Výpočty provedené pomocí tabulky ekvivalentní hmotnosti byly úspěšné za použití molárních hmotností. Molar označuje počet atomů, které jsou k dispozici pro reakci. Rozsah reakce je založen na tomto počtu, nikoli na hmotnosti reakčních složek. Krtek atomů má 6,023 x 10 23 atomů.
Použití vodíkového standardu ilustruje rozdíl. Je známo, že voda obsahuje dva atomy vodíku na jeden atom kyslíku. Protože kyslík má molární hmotnost 16 gramů na mol, zatímco molární hmotnost vodíku je 1 gram na mol, hmotnostní poměr je 8 ku jedné, kyslík k vodíku. Molární poměr je dva ku jedné, vodík k kyslíku, což odráží skutečné složení.
Některá pole chemie nadále používají ekvivalentní váhu v omezených kontextech. V chemii na bázi kyseliny je ekvivalentní hmotnost hmotnost chemického druhu, který reaguje s 1 molem hydroniových (H 3 O + ) iontů nebo 1 mol hydroxidových iontů (OH - ). V redukčních oxidačních reakcích je ekvivalentní hmotnost hmota látky, která přijímá nebo daruje jeden mol elektronů.
V těžebním průmyslu byly k popisu koncentrace rudy ve vzorku použity ekvivalentní hmotnosti. Například stříbro se vysráží jako chlorid stříbrný z kapalného roztoku. Ekvivalentní hmotnost je hmotnost chloridu stříbrného, který obsahuje 1 gram kovu stříbra.
Chemici polymerů reagují na dlouhé molekuly s aktivními postranními skupinami za vzniku tvrdých zesítěných polymerů. Aktivita nebo reakční afinita může být měřena v ekvivalentních hmotnostech. Rovněž vážené pryskyřice budou produkovat stejný stupeň zesítění v rámci stejných polymerních rodin.